La biolouminescenza o chemiluminescenza è un fenomeno di emissione di luce, nello spettro del visibile, operato da alcuni animali e organismi unicellulari. La trasformazione biochimica di un substrato, in un processo coadiuvato da un enzima, è caratteristico di una o più cellule altamente specializzate che formano un vero e proprio organo adibito all'emissione di luce. L'organo prende il nome di fotoforo.
La bioluminescenza, dal punto di vista chimico, è un processo di trasformazione dell'energia chimica contenuta nell'ATP, in energia luminosa.
La capacità di emettere luce è tipica di molte classi ed è trasversale anche tra il regno animale e quello dei procarioti; è probabile che questa caratteristica non sia stata ereditata da un antenato comune ma, si sia sviluppata in modo del tutto indipendente. Questa tesi è avvalorata dal fatto che le differenti specie sfruttano i fenomeni di emissione ottica per scopi molto diversi tra loro. I batteri bioluminescenti, difatti, rappresentano una percentuale dei procarioti capaci di emettere luce nello spettro visibile.
Meccanismo biochimico
L'emissione di luce avviene grazie a un processo enzimaticamente favorito, che ossida un substrato, la luciferina, utilizzando energia chimica fornita dall'ATP. L'enzima coinvolto nella reazione è la luciferasi che, come prodotto della reazione, produce anidride carbonica.
Una lucciola, con il fotoforo attivato, emette un segnale bioluminescente.
Ruolo biologico
Il ruolo della bioluminescenza nel mondo animale è molto eterogeneo. Nella comune lucciola, ha un significato di attrazione del maschio per la riproduzione ma, in taluni casi, serve come richiamo per la sua uccisione, assumendo quindi un ruolo meramente trofico, se non di controllo sulla popolazione. In altri animali, ad esempio nei pesci, la bioluminescenza serve per confondere eventuali predatori; l'emissione di luce può servire per una mimetizzazione attiva specialmente valido quando il pesce nuota vicino alla superficie. Gli scopi della bioluminescenza, in ultima analisi, sono generalmente simili tra gli animali appartenenti allo stesso phylum.
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